(57)【要約】【課題】  効果的かつ安価に小型化が行える光集積ユニットを提供すること。【解決手段】  セラミックからなる基板１上に、レーザーチップ２がダイボンドされたサブマウントチップ３と、レーザーチップ２の出射光を反射させるミラー４と、受光部１１，１２および信号処理回路が形成された２つのＩＣチップ５，６とを配置する。ミラー４は、基板１と一体に形成した突起部４１と、この突起部４１の斜面に形成されたＡｕからなる金属膜とで構成する。ＩＣチップ５，６は、受光部１１，１２に応じて分離して形成して、レーザーチップ２とミラー４とを結ぶ線に関して両側に配置する。ＩＣチップの上にプリズムを配置した従来よりも、光集積ユニットを効果的に小型化できる。【選択図】  図１Ａ
2005135511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上に配置された発光素子と、
上記基板上に配置されて、上記発光素子からの光を情報記録媒体に向かって反射する反射体と、
上記基板上に配置されて、上記情報記録媒体で反射された反射光を受光する複数の受光素子とを備え、
上記複数の受光素子は、互いに分離された複数の異なる受光素子であると共に、上記発光素子と反射体とを結ぶ線に関して両側に配置されていることを特徴とする光集積ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の光集積ユニットにおいて、
上記反射体は、上記基板と一体に形成された突起部と、この突起部の表面に設けられた金属膜とを含むことを特徴とする光集積ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の光集積ユニットにおいて、
上記基板はセラミックからなり、
上記金属膜は、Ａｌ，ＡｌＳｉ，ＡｕおよびＮｉのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする光集積ユニット。
【請求項４】
請求項２に記載の光集積ユニットにおいて、
上記反射体の金属膜は、上記基板の表面に金属材料を真空蒸着した後、この金属材料の少なくとも上記発光素子からの光を反射する面に相当する部分以外の部分を除去して形成したことを特徴とする光集積ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の光集積ユニットにおいて、
上記発光素子は、上記基板の表面にダイボンドされていることを特徴とする光集積ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載の光集積ユニットにおいて、
上記反射体に関して発光素子と反対側に、上記発光素子の光出力を検出する受光素子を配置したことを特徴とする光集積ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の光集積ユニットを備え、上記情報記録媒体に記録された互いに異なる２つの形式の情報を読み出し、および、書き込むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに２種類のデータ圧縮モードで書き込みおよび読み出しを行う光ピックアップ装置に用いられ、特に、ＭＤ（ミニディスク：登録商標）の従来のデータ圧縮方式と、新規の高密度のデータ圧縮方式とのいずれにも対応可能な光ピックアップ装置に用いられる光集積ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光集積ユニットとしては、図４Ａの平面図と、図４Ｂの断面図および図４Ｃの正面図に示すように、半導体基板１０１上に、２つの受光部１０３，１０４が作り込まれた半導体チップ１０５を搭載したものがある（例えば、特開平９−３５３１４号公報：特許文献１参照）。図４Ｂの断面図は、図４Ｃの正面図と直交する方向の断面を示している。この光集積ユニットは、上記半導体チップ１０５上に、レーザーチップ１０７がダイボンドされたサブマウントチップ１０８を搭載していると共に、上記受光部１０３，１０４の間に、上記レーザーチップ１０７に対向するプリズム１１０が位置している。上記半導体チップ１０５の受光部１０３，１０４は、２種類のデータ圧縮モードに各々対応するパターンを有しており、この受光部１０３，１０４が各々受けた光について信号処理を行う処理回路が、上記半導体チップ１０５に形成されている。
【０００３】
上記従来の光集積ユニットは、上記レーザーチップ１０７から出射された光をプリズム１１０の斜面で反射して、この光集積ユニットの上方に照射する。この光集積ユニットからの光は、上方に位置する図示しない光学系を介して光ディスクに照射され、この光ディスクからの反射光が、図示しない偏向ホログラムにより＋１次回折光と−１次回折光に分離される。この＋１次回折光と−１次回折光とを上記受光部１０３，１０４が受け、この受光部１０３，１０４が夫々受けた光のうちの所定の信号が検出された光について、この光を受けた受光部に対応するモードで信号処理を行うようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の光集積ユニットは、上記第１の半導体基板１０１上に、上記受光部１０３，１０４が作り込まれた半導体チップ１０５を搭載し、この半導体チップ１０５上に、プリズム１１０やレーザーチップ１０７およびサブマウントチップ１０８が位置しているので、上記第１の半導体基板１０１の厚み方向の寸法が比較的大きいという問題がある。
【０００５】
また、上記半導体チップ１０５は、上記プリズム１１０やサブマウントチップ１０８を搭載する領域が必要であるので、平面における寸法が比較的大きくなって、コストアップを招くという問題がある。また、上記２つの受光部１０３，１０４および２つの信号処理回路は寸法が互いに異なるにもかかわらず、製造のし易さのため、上記半導体チップ１０５の寸法を、上記受光部１０３，１０４および２つの信号処理回路が有する寸法のうちの最も大きい寸法にあわせる必要がある。したがって、上記半導体チップ１０５の平面における寸法を小さくし難いので、光集積ユニットを小型化し難いという問題がある。
【特許文献１】特開平９−３５３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、効果的かつ安価に小型化が行える光集積ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の光集積ユニットは、
基板と、
上記基板上に配置された発光素子と、
上記基板上に配置されて、上記発光素子からの光を情報記録媒体に向かって反射する反射体と、
上記基板上に配置されて、上記情報記録媒体で反射された反射光を受光する複数の受光素子とを備え、
上記複数の受光素子は、互いに分離された複数の異なる受光素子であると共に、記発光素子と反射体とを結ぶ線に関して両側に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
上記構成の光集積ユニットによれば、基板上に、発光素子、反射体および複数の受光素子が配置され、上記複数の受光素子は互いに異なり、かつ、互いに分離していると共に、上記発光素子と反射体とを結ぶ線に関して両側に配置されている。したがって、従来の光集積ユニットのように、基板上に、受光素子が形成された半導体チップを搭載すると共に、この半導体チップ上に発光素子等を配置するよりも、基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を、確実に縮小できる。
【０００９】
また、上記複数の受光素子は、互いに分離されているので、各々の寸法を平面において必要最小限まで縮小できる。この寸法の縮小は、上記各発光素子が異なる形状を有する場合に顕著である。したがって、従来のように、基板上に、複数の受光素子が一体に形成された半導体チップを搭載するよりも、平面における光集積ユニットの寸法を確実に縮小できる。
【００１０】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体は、上記基板と一体に形成された突起部と、この突起部の表面に設けられた金属膜とを含む。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記反射体は、上記基板の材料に加工を行って突起部を形成し、この突起部の表面に金属膜を設けることにより、比較的容易かつ高精度に形成される。また、上記反射体は、基板と一体に形成されているので、この基板の表面から突出側の端部までの距離を従来よりも小さくでき、基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を縮小できる。
【００１２】
また、比較的高価なプリズム等を用いることなく、上記発光素子からの光を反射させることができるので、光集積ユニットをコストダウンできる。
【００１３】
一実施形態の光集積ユニットは、上記基板はセラミックからなり、
上記金属膜は、Ａｌ（アルミニウム），ＡｌＳｉ（アルミニウム・珪素），Ａｕ（金）およびＮｉ（ニッケル）のうちの少なくとも１つを含む。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記基板はセラミックからなるので、この基板と一体に上記突起部を形成する場合、上記突起部が容易に形成される。また、上記基板の強度を向上できる。また、上記金属膜は、Ａｌ，ＡｌＳｉ，ＡｕおよびＮｉのうちの少なくとも１つを含むので、上記突起部の表面に、上記発光素子からの光を反射する膜を容易に形成できる。
【００１５】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体の金属膜は、上記基板の表面に金属材料を真空蒸着した後、この金属材料の少なくとも上記発光素子からの光を反射する面に相当する部分以外の部分を除去して形成している。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記突起部の表面に金属膜を容易に形成して、上記反射体を容易に形成できる。
【００１７】
一実施形態の光集積ユニットは、上記発光素子は、上記基板の表面にダイボンドされている。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記発光素子は基板の表面にダイボンドされているので、上記基板の表面から、上記発光素子の上記基板から遠い側の端部までの距離を、効果的に縮小できる。したがって、上記基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を効果的に縮小できる。また、従来のようなサブマウントチップが不要になるので、コストダウンができる。
【００１９】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体に関して発光素子と反対側に、上記発光素子の光出力を検出する受光素子を配置している。
【００２０】
上記実施形態によれば、上記受光素子によって、上記発光素子の光出力が検出されるので、例えば光ピックアップ装置の光量制御回路も一体に形成することができる。
【００２１】
本発明の光ピックアップ装置は、上記光集積ユニットを備え、上記情報記録媒体に記録された互いに異なる２つの形式の情報を読み出し、および、書き込むことを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、上記光集積ユニットを備えるので、２つの形式の情報を読み出し、および、書き込み可能な光ピックアップ装置を小型かつ安価にできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光集積ユニットは、基板上に、発光素子、反射体および複数の受光素子が配置され、上記複数の受光素子は、互いに分離された複数の異なる受光素子であると共に、上記発光素子と反射体とを結ぶ線に関して両側に配置されているので、基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を確実に縮小でき、また、平面における光集積ユニットの寸法を確実に縮小できる。
【００２４】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体は、上記基板と一体に形成された突起部と、この突起部の表面に設けられた金属膜とを含むので、比較的容易かつ高精度に形成でき、また、基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を効果的に縮小できる。
【００２５】
一実施形態の光集積ユニットは、上記基板はセラミックからなり、上記金属膜は、Ａｌ，ＡｌＳｉ，ＡｕおよびＮｉのうちの少なくとも１つを含むので、上記突起部を基板と一体に形成する場合、上記突起部を容易に形成でき、また、上記基板の強度を向上できる。また、上記突起部の表面に、上記発光素子からの光を反射する膜を容易に形成できる。
【００２６】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体の金属膜は、上記基板の表面に金属材料を真空蒸着した後、この金属材料の少なくとも上記発光素子からの光を反射する面に相当する部分以外の部分を除去して形成するので、上記反射体を容易に形成できる。
【００２７】
上記実施形態によれば、上記発光素子は、上記基板の表面にダイボンドされているので、上記基板の厚み方向における光集積ユニットの寸法を効果的に縮小でき、また、コストダウンができる。
【００２８】
一実施形態の光集積ユニットは、上記反射体に関して発光素子と反対側に、上記発光素子の光出力を検出する受光素子を配置しているので、例えば光ピックアップ装置の光量制御回路も一体に形成することができる。
【００２９】
本発明の光ピックアップ装置は、上記光集積ユニットを備え、上記情報記録媒体に記録された互いに異なる２つの形式の情報を読み出し、および、書き込むので、２つの形式の情報に対応する光ピックアップ装置を小型かつ安価にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の光集積ユニットを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３１】
図１Ａは、本発明の第1実施形態の光集積ユニットを示す平面図である。図１Ｂは、この光集積ユニットが備える半導体レーザーとミラーとの間を結ぶ線における模式断面図である。
【００３２】
この光集積ユニットは、セラミックからなる基板１上に、レーザーチップ２がダイボンドされたサブマウントチップ３と、反射体としてのミラー４と、受光素子としてのＩＣチップ５，６とを搭載している。上記基板１は絶縁性であるのが好ましく、セラミック以外の樹脂などで形成してもよい。
【００３３】
上記レーザーチップ２およびＩＣチップ５，６は、上記基板１の表面に形成された配線パターン８に、ワイヤ９を介して接続されている。上記配線パターン８の端部には端子が形成されており、この端子は基板１の縁に位置している。
【００３４】
上記ミラー４は、上記セラミックからなる基板１と一体に形成された突起部４１と、この突起部４１の斜面に形成されたＡｕからなる金属膜４２とで構成されている。上記突起部４１の斜面は、上記レーザーチップ２の側を向いており、基板１の表面に対して略４５°の角度をなしている。なお、上記金属膜４２は、Ａｕ以外のＡｌ，ＡｌＳｉおよびＮｉで形成してもよく、また、Ａｌ，ＡｌＳｉ，ＡｕおよびＮｉのうちの少なくとも１つを含む材料で形成してもよい。
【００３５】
上記ミラーの金属膜４２は、上記突起部を含む基板１の表面に、スパッタまたはエレクトロンビーム等でＡｕからなる金属材料を真空蒸着した後、この金属材料の上記斜面以外の部分をエッチング等により除去して形成している。なお、上記金属材料のエッチングの際に、上記金属膜４２と同じ材料を用いて配線パターン８を同時に形成してもよい。あるいは、上記配線パターン８は、上記金属膜４２と異なる材料を用いて形成してもよく、上記金属膜４２と異なる工程で形成してもよい。
【００３６】
上記ＩＣチップ５，６は、フォトダイオードで形成した受光部１１，１２と、この受光部１１，１２が受けた光から信号を生成する信号処理回路とが一体に形成されてなり、互いに異なる形式の信号に関して受光および信号処理を行うものである。
【００３７】
上記ＩＣチップ５，６は、互いに分離されており、上記レーザーチップ２とミラー４とを結ぶ線に関して両側に位置するように、上記基板１の表面にダイボンドされている。
【００３８】
この光集積ユニットの外部に、上記レーザーチップ２の光出力を検出するためのモニター用フォトダイオードを配置している。
【００３９】
図２は、上記光集積ユニットを用いて光ピックアップ装置を構成した様子を示す図である。図２は、光集積ユニットのレーザーチップ２の側から光ピックアップ装置を見た概略正面図である。
【００４０】
この光ピックアップ装置は、上記光集積ユニットの上方に位置してホログラムを有するホロガラス１７，１８と集光レンズ１９とを含む光学系を有し、光磁気ディスク２０に関して情報の読み出しおよび書き込みを行うものである。
【００４１】
図２に示すように、上記ピックアップ装置は、上記光集積ユニットのレーザーチップ２からの出射光をミラー４によって基板１の法線方向に反射し、この光集積ユニットの上方に配置されたホロガラス１７，１８を透過させて、レンズ１９で光磁気ディスク２０に集光する。この光磁気ディスク２０で反射された光を、上記ホロガラス１７，１８で＋１次回折光と−１次回折光に分離する。この分離された＋１次回折光および−１次回折光を、光集積ユニットのＩＣチップ５，６の受光部１１，１２で各々受光する。このＩＣチップ５，６に各々設けられた信号処理回路のうちのいずれか一方において所定の信号が得られると、この信号を検出したＩＣチップ５，６が対応するモードによって、上記光磁気ディスクに記録された情報を読み出す。こうして、上記光ピックアップ装置は、例えばデータ圧縮モードが異なる２種類の信号を読み出すことができる。
【００４２】
また、上記光磁気ディスク２０に情報を書き込む場合は、この光磁気ディスクに所定の向きおよび強度の磁界を印加すると共に、上記レーザーチップ２からの出射光を、書き込むべき情報に応じてパルス状に照射する。
【００４３】
なお、上記光ピックアップ装置は、光磁気ディスク２０の読み出しのみを行うものであってもよい。
【００４４】
また、図２において、上記ホロガラス１７，１８およびレンズ１９からなる光学系と、上記光磁気ディスク２０と、上記光学系において破線で示した光路は摸式的に示したものであり、各部の形状、離間距離、および光路がなす角度等は、正確ではない。
【００４５】
本実施形態の光集積ユニットは、上記基板１上に、上記レーザーチップ２とミラー４とを結ぶ線に関して両側に、互いに分離された異なる受光素子であるＩＣ５，６を配置している。したがって、図４Ｂおよび図４Ｃに示すような基板１０１上にＩＣチップ１０５を搭載し、このＩＣチップ１０５上に、レーザーチップ１０７およびサブマウントチップ１０８を搭載した従来の光集積ユニットよりも、基板１の厚み方向の寸法を小さくできる。
【００４６】
また、上記ＩＣチップ５，６は、互いに分離されているので、従来におけるように異なる形式の信号に対応した受光部１０３，１０４および信号処理回路を一体に形成した半導体チップ１０５と比較して、上記受光部１１，１２および信号処理回路を形成するのに必要最小限の寸法に縮小できる。したがって、上記ＩＣチップ５，６を搭載するのに必要な面積は、上記半導体チップ１０５を搭載する場合よりも大幅に小さくなる。したがって、上記基板１の平面における寸法を大幅に小さくできるので、光集積ユニットの平面における寸法を大幅に小さくできる。
【００４７】
さらに、上記ＩＣチップ５，６を小型化できるので、このＩＣチップ５，６の製造コストを効果的に削減でき、これにより、光集積ユニットのコストを削減できる。
【００４８】
また、上記ミラー４は、上記基板１と一体に形成された突起部４１と金属膜４２とで形成しているので、比較的容易かつ高精度に形成できる。また、上記ミラー４は基板１と一体に形成されているので、この基板１の表面から突出側の端部までの距離を従来よりも小さくでき、基板１の厚み方向における光集積ユニットの寸法を縮小できる。また、比較的高価なプリズムを用いるよりも、製造コストを削減できる。
【００４９】
このように、本実施形態の光集積ユニットは、従来よりも効果的に小型化とコストダウンを行うことができる。したがって、本実施形態によれば、２つのデータ圧縮モードで読み出しおよび書き込みが可能な光ピックアップ装置について、効果的に小型化とコストダウンを行うことができる。
【００５０】
図３Ａは、本発明の第２実施形態の光集積ユニットを示す平面図であり、図３Ｂは、光集積ユニットのミラー２４とレーザーチップ２を結ぶ線における模式断面図である。図３Ｃは、図３Ａの光集積ユニットをレーザーチップ２の側から見た正面図である。
【００５１】
第２実施形態の光集積ユニットは、レーザーチップ２をサブマウントチップ３上にダイボンドしないで基板１に直接ダイボンドした点と、レーザーチップ２の光出力をモニターするフォトダイオード１１を備える点が、第１実施形態の光集積ユニットと異なる。図３Ａ乃至３Ｃにおいて、図１Ａ，１Ｂおよび図２と同一の構成部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５２】
図３Ａ乃至３Ｃに示すように、基板１上に、レーザーチップ２を直接ダイボンドしている。このレーザーチップ２からの出射光を基板１の法線方向に反射するミラー２４は、第１実施形態と同様に、基板１と一体に形成された突起部２４１と、この突起部２４１の斜面に設けられた金属膜２４２とで構成している。本実施形態のミラー２４は、上記基板１上に直接配置されたレーザーチップ２からの光を反射するように、上記突起部２４１の斜面の下端および金属膜２４２の下端が、基板１の表面近傍に位置するように形成されている。これにより、上記ミラー２４は、第1実施形態のミラー４よりも、基板１表面からの高さが小さく形成されている。
【００５３】
また、基板１上に、ミラー４に関してレーザーチップ２の逆側に、レーザーチップ２の光出力を検出するためのモニター用フォトダイオード２２を配置している。本実施形態の光集積ユニットを用いて、図２に示した光学系と同様の光学系を用いて、光ピックアップ装置を構成する（図示せず）。この場合、図２におけるホロガラス７，８のホログラムパターンを変更して、光磁気ディスク２０からの反射光の一部が、ミラー４の後方に位置するモニター用フォトダイオード２２に照射されるようにする。
【００５４】
本実施形態の光集積ユニットによれば、上記レーザーチップ２を基板１の表面に直接配置したので、上記ミラー２４の基板１の表面からの高さを低くできる。したがって、基板１の厚み方向における光集積ユニットの寸法を、第１実施形態におけるよりも更に小さくできる。したがって、光集積ユニットの更なる小型化を行うことができる。また、この光集積ユニットを用いることにより、２つのデータ圧縮モードで読み出しおよび書き込みが可能な光ピックアップ装置を、更に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】第１実施形態の光集積ユニットを示す平面図である。
【図１Ｂ】第1実施形態の光集積ユニットを示す模式断面図である。
【図２】第1実施形態の光ピックアップ装置を示す正面図である。
【図３Ａ】第２実施形態の光集積ユニットを示す平面図である。
【図３Ｂ】第２実施形態の光集積ユニットの模式断面図である。
【図３Ｃ】第２実施形態の光集積ユニットの正面図である。
【図４Ａ】従来の光集積ユニットを示す平面図である。
【図４Ｂ】従来の光集積ユニットの断面図である。
【図４Ｃ】従来の光集積ユニットの正面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  基板
２  レーザーチップ
４  ミラー
５，６  ＩＣチップ
８  配線パターン
９  ワイヤ
１１，１２  受光部
４１  ミラーの突起部
４２  ミラーの金属膜
【図１Ａ】
2005135511.tif 000003
【図１Ｂ】
2005135511.tif 000004
【図２】
2005135511.tif 000005
【図３Ａ】
2005135511.tif 000006
【図３Ｂ】
2005135511.tif 000007
【図３Ｃ】
2005135511.tif 000008
【図４Ａ】
2005135511.tif 000009
【図４Ｂ】
2005135511.tif 000010
【図４Ｃ】
2005135511.tif 000011